Zat besi—apakah kelebihan lebih berbahaya daripada kekurangan?

Tujuan studi: Zat besi adalah logam renik esensial bagi hampir semua mikroorganisme penyebab infeksi, dan mekanisme pertahanan tubuh berupaya menghalangi ketergantungan ini dengan membatasi akses mikroba terhadap zat besi. Tinjauan ini membahas mekanisme yang diaktifkan selama infeksi untuk membatasi zat besi di permukaan mukosa, dalam plasma dan cairan ekstraseluler, serta di dalam makrofag.

Hasil: Zat besi adalah logam renik esensial bagi hampir semua mikroorganisme penyebab infeksi, dan mekanisme pertahanan tubuh berupaya menghalangi ketergantungan ini dengan membatasi akses mikroba terhadap zat besi. Tinjauan ini membahas mekanisme yang diaktifkan selama infeksi untuk membatasi zat besi di permukaan mukosa, dalam plasma dan cairan ekstraseluler, serta di dalam makrofag. Gangguan kelebihan zat besi, seperti hemokromatosis herediter atau β-talasemia, mengganggu respons tubuh yang membatasi zat besi, sehingga meningkatkan kerentanan terhadap infeksi mikroba yang dapat memanfaatkan kelemahan ini. Anemia inflamasi (dahulu disebut anemia penyakit kronis) merupakan dampak “di luar sasaran” dari pertahanan tubuh. Dalam kondisi ini, sitokin inflamasi memperpendek masa hidup eritrosit dengan mengaktifkan makrofag, mengutamakan produksi leukosit di sumsum tulang, dan memicu hepcidin untuk meningkatkan saturasi transferin plasma serta konsentrasi zat besi yang tidak terikat transferin.

Tujuan studi: Untuk menjelaskan peran fungsional Fth (feritin H) dalam mengatur keseimbangan zat besi jantung dan penyakit jantung.

Hasil: Tikus dengan alel Fth yang dapat dimatikan secara kondisional dikawinkan dengan dua galur tikus berbeda yang mengekspresikan rekombinase Cre. Hasilnya, keturunannya tidak mengekspresikan Fth secara khusus di miosit (MCK-Cre) atau kardiomiosit (Myh6-Cre). Tikus yang tidak memiliki Fth di kardiomiosit mengalami penurunan kadar zat besi jantung dan peningkatan stres oksidatif, yang menyebabkan cedera jantung ringan seiring bertambahnya usia. Namun, pemberian pakan tinggi zat besi kepada tikus-tikus ini menyebabkan cedera jantung parah dan kardiomiopati hipertrofik, dengan ciri molekuler khas ferroptosis, termasuk penurunan kadar glutathione (GSH) dan peningkatan peroksidasi lipid. Ferrostatin-1, penghambat khusus ferroptosis, memulihkan kondisi ini dan mendukung anggapan bahwa ferroptosis berperan dalam proses penyakit di jantung. Terakhir, kami menemukan bahwa kardiomiosit yang kekurangan Fth memiliki ekspresi regulator ferroptosis Slc7a11 yang lebih rendah. Ekspresi Slc7a11 secara berlebih khusus di kardiomiosit meningkatkan kadar GSH dan mencegah ferroptosis jantung.

Tujuan studi: Kekurangan zat besi adalah kekurangan nutrisi yang paling umum di dunia, dan berdampak pada lebih dari 20% perempuan pramenopause di seluruh dunia. Suplementasi zat besi oral sering menjadi pengobatan lini pertama untuk menangani kekurangan zat besi akut maupun kronis karena mudah digunakan dan mudah diperoleh.

Hasil: Zat besi yang tidak terserap menyebabkan banyak efek samping yang menyulitkan penggunaan zat besi oral, termasuk dispepsia dan sembelit. Karena itu, semua efek tersebut dapat memburuk jika dosis zat besi oral berlebihan. Protokol dosis rendah setiap hari dan pemberian setiap dua hari sekali telah dicoba untuk mengatasi hambatan fisiologis ini, agar penyerapan efektif dan efek samping berkurang. Namun, pendekatan tersebut tetap menghasilkan penyerapan zat besi fraksional yang rendah. Dalam artikel ini, kami mengulas patofisiologi penyerapan zat besi dan bukti terkini tentang berbagai sediaan zat besi oral. Terakhir, kami membahas peluang penelitian lanjutan untuk meningkatkan perawatan bagi orang yang mengalami kekurangan zat besi.

Tujuan studi: Kekurangan zat besi (ID) dan anemia defisiensi besi (IDA) merupakan masalah kesehatan masyarakat global yang paling sering dialami anak-anak, perempuan hamil, dan perempuan usia subur. Dampak patologis kekurangan zat besi mencakup keterlambatan perkembangan kognitif pada anak, hasil kehamilan yang buruk, dan penurunan kapasitas kerja pada orang dewasa.

Hasil: FeSO4); namun, karena penyerapannya kurang efisien, dosis beberapa kali lipat di atas AKG mungkin diperlukan. Kelebihan zat besi yang masuk melalui saluran cerna menimbulkan efek samping pada saluran cerna sehingga mengurangi kepatuhan, serta berdampak buruk pada mikrobioma usus. Penelitian terbaru berupaya menemukan sediaan zat besi baru dengan penyerapan lebih baik agar dosis efektif yang digunakan bisa lebih rendah. Artikel ini menguraikan penelitian terbaru mengenai suplementasi zat besi oral dan berfokus pada mekanisme molekuler yang mengatur pengangkutan berbagai bentuk suplemen zat besi melewati epitel usus, serta apakah jalur pengangkutan ini diatur oleh hormon pengendali zat besi, hepcidin.

Tujuan studi: Zat besi merupakan unsur yang diperlukan untuk kehidupan; namun, kelebihan zat besi menimbulkan stres oksidatif melalui reaksi Fenton. Kekurangan zat besi sering ditemukan pada pasien gagal jantung, sedangkan kelebihan zat besi berkaitan dengan proses terjadinya aterosklerosis.

Hasil: Kekurangan zat besi sering ditemukan pada pasien gagal jantung, sedangkan kelebihan zat besi berkaitan dengan proses terjadinya aterosklerosis. Temuan ini menunjukkan adanya “paradoks zat besi” pada penyakit kardiovaskular. Metabolisme zat besi pada penyakit kardiovaskular bersifat kompleks, dan mekanisme yang mengatur metabolisme zat besi sistemik maupun seluler pada penyakit kardiovaskular masih sama sekali belum diketahui. Dalam tinjauan ini, kami berfokus pada peran zat besi dalam penyakit kardiovaskular.

Tujuan studi: Zat besi, unsur renik esensial, memiliki peran kompleks dalam biologi tumor. Zat besi dapat membantu menghilangkan kanker dengan menghasilkan radikal bebas beracun, tetapi aliran radikal bebas yang dipicu zat besi juga dapat mendorong perkembangan kanker.

Hasil: Interaksi antara kekurangan dan kelebihan zat besi, serta peran zat besi yang dapat mendorong maupun melawan tumor dengan mekanisme yang saling beririsan, menimbulkan respons pengaturan yang sulit diprediksi dalam kondisi keganasan. Karena itu, ambang kadar zat besi yang membuatnya bermanfaat untuk melawan pembentukan tumor menjadi dipertanyakan. Faktor-faktor ini menyulitkan penentuan apakah pengikatan zat besi atau pemberian zat besi dalam jumlah besar merupakan pendekatan yang lebih baik untuk terapi antitumor. Tinjauan ini menyajikan gambaran kritis tentang berbagai sifat zat besi yang saling bertentangan dalam kanker, yang mengarah pada dua kondisi di ujung spektrum yang berlawanan: kekurangan dan kelebihan zat besi dalam penyakit kronis, termasuk kanker. Hal ini menegaskan pentingnya mendiagnosis status zat besi pasien sebelum memilih terapi berikutnya.

Tujuan studi: Zat besi penting untuk kehamilan yang sehat, dan berbagai mekanisme pengaturan zat besi—dari ibu, plasenta, dan janin—berperan dalam menjaga keseimbangan zat besi selama kehamilan. Gangguan zat besi, khususnya anemia defisiensi besi, sering terjadi pada perempuan usia reproduksi dan menjadi penyebab utama tahun-tahun hidup dengan disabilitas pada perempuan di seluruh dunia.

Hasil: Meskipun beban ini besar, pemeriksaan rutin untuk mendeteksi kekurangan zat besi jarang dilakukan, dan pengobatan dini sebelum anemia berkembang masih belum tersedia. Kelebihan zat besi memang jauh lebih jarang terjadi, tetapi juga dikaitkan dengan dampak buruk. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menjelaskan dampak kelebihan zat besi pada ibu terhadap plasenta dan janin, konsekuensinya bagi perkembangan anak, serta untuk membantu menyusun strategi penanganan yang lebih baik bagi kondisi yang kurang dikenali ini. Tujuan tinjauan ini adalah merangkum kebutuhan fisiologis zat besi dan mekanisme pengaturannya selama kehamilan, mengevaluasi manfaat dan keterbatasan biomarker serta terapi yang tersedia, dan menekankan pentingnya pemeriksaan dini dan berulang untuk mendeteksi kekurangan zat besi selama kehamilan.

Tujuan studi: Anemia diseritropoietik kongenital (CDA) adalah kelainan herediter langka yang ditandai dengan eritropoiesis yang tidak efektif dan kelebihan zat besi. Data mengenai keterlibatan sistem endokrin pada CDA masih terbatas.

Hasil: Setelah kekurangan vitamin D dikesampingkan, kadar feritin menunjukkan korelasi positif yang signifikan dengan jumlah kelainan endokrin (p = 0.015). Tidak ditemukan hubungan yang signifikan antara kelainan endokrin dengan usia, jenis kelamin, atau kadar hemoglobin. Komplikasi endokrin sering terjadi pada CDA dan berkaitan dengan kelebihan zat besi, bahkan pada pasien yang tidak bergantung pada transfusi. Evaluasi endokrin secara rutin dan pemantauan cermat terhadap beban zat besi sangat penting bagi semua pasien CDA.

Tujuan studi: Overdosis asetaminofen (APAP) merupakan penyebab utama gagal hati di negara-negara Barat dan tantangan klinis yang besar karena pilihan pengobatan yang efektif masih terbatas bagi pasien yang datang setelah masa awal terbaik untuk terapi. Zat besi tersebar di beberapa kompartemen subseluler, seperti sitosol, mitokondria, feritin, serta endosom/lisosom.

Hasil: Bukti yang terus bertambah menunjukkan bahwa keseimbangan zat besi intraseluler dan fungsi organel mungkin sangat penting selama fase regenerasi untuk memperbaiki kerusakan hati. Penelitian kami baru-baru ini mengidentifikasi metaloreduktase STEAP4 (six-transmembrane epithelial antigen of the prostate 4) sebagai pengatur penting keseimbangan zat besi lisosom dan keutuhan membran selama fase regenerasi setelah overdosis APAP. Kekurangan STEAP4 di hati mendorong penumpukan zat besi di lisosom dan mengganggu proliferasi hepatosit, sedangkan pengikatan zat besi dengan deferiprone memulihkan fungsi lisosom dan mendorong regenerasi hati. Dalam ulasan ini, kami membahas potensi penargetan zat besi lisosom untuk mendorong pemulihan hati setelah cedera akibat overdosis APAP, serta keterbatasan dan tantangannya.